基站装置、无线电通信系统和通信方法
【专利摘要】基站装置、无线电通信系统和通信方法。一种在无线电通信系统中与无线电通信终端进行通信的基站装置，该基站装置包括：处理器，该处理器检测所述无线电通信系统与另一个无线电通信系统之间的干扰，并且当检测到干扰时，确定是否切换用于与无线电通信终端进行通信的无线电信道；以及信道切换单元，该信道切换单元在所述处理器确定切换所述无线电信道时，切换所述无线电信道，并且在所述处理器确定不切换所述无线电信道时，不切换所述无线电信道。
【专利说明】基站装置、无线电通信系统和通信方法
【技术领域】
[0001]本文讨论的实施方式涉及基站装置、无线电通信系统和通信方法。
【背景技术】
[0002]在无线电通信系统中，同一网络中的基站装置和无线电通信终端装置共享同一频率信道。当邻近区域中存在多个网络时，可以通过使这些网络使用不同的频率信道来避免网络间干扰。
[0003]当基站装置是固定的时，可以通过预先设计网络使得由这些网络使用的频率信道彼此不同，来避免网络间干扰。然而，当基站装置是移动的时，难以预先预期哪些网络会彼此接近，进而难以通过网络设计来预先避免网络间干扰。
[0004]图1A和图1B是针对发生网络间干扰的场景的不例的说明性视图。标记1、标记100和标记200中的每一个表示包括基站装置和无线电通信终端装置的网络。如图1A所示，假定在特定时间点，网络I和网络200相邻并且网络I和网络100不相邻。在这种情况下，当执行网络设计使得网络I和网络200使用不同的频率信道而网络I和网络100使用相同的频率信道时，可以临时避免网络间干扰。
[0005]然而，如图1B所示，当此后网络100接近网络I时，使用相同的频率信道的网络I和网络100之间发生干扰。
[0006]作为用于避免网络间干扰的技术，例如，已知电气与电子工程师协会(IEEE)802.15.6中描述的信道跳频。即使在引起干扰时，通过使信道跳频连续工作，也可增大在下一跳频时刻避免干扰的可能性。
[0007]然而，当可用信道的数量较少时，在跳频时刻选择的信道可能偶然一致并且引起另一干扰的可能性增加。因而，还存在一种仅在引起干扰时改变信道的方法。在下面的描述中，该技术可以被称作“现有技术I”。
[0008]作为现有技术，已知一种用于避免区域无线电网络中的信道冲突的装置和方法。提供了一种介质访问控制器，该介质访问控制器在时间t执行将基站从第一信道切换为第二信道。介质访问控制器包括切换延时电路，该切换延时电路对于时间t使切换延迟，直到随机延迟时间为止。该技术可以被称作“现有技术2”。
[0009]例如，参见日本特表2009-523360号公报。
[0010]在现有技术I中，当针对彼此干扰的网络分别重新选择的频率信道相同时，发生再冲突。图2是针对发生再冲突的场景的示例的说明性视图。假定在第i个超帧中，网络I和网络100这两者使用频率信道Chl，并且在网络I和网络100之间发生信道冲突。
[0011]此后，在第(i+Ι)个超帧中，网络I和网络100切换供使用的频率信道，以便避免干扰。然而，由于网络I和网络100这两者将供使用的频率信道切换为频率信道Ch2(这又是相同的选择)，所以再次发生信道冲突。
[0012]此后，当在第(i+2)个超帧中，网络I和网络100分别将供使用的频率信道切换为频率信道Ch3和频率信道Chl时，避免了网络I和网络100之间的干扰。[0013]在现有技术2中，由于信道切换之前的延时是随机确定的，所以可以减少通过在与另一个基站相同的时间将在先信道切换为同一信道所引起的再冲突。然而，仍然在现有技术2中，按照与针对另一基站的延时相同的延时来切换信道的可能性保持不变，并且在这种情况下，可能再次发生信道冲突。
【发明内容】
[0014]根据本发明的一个方面，一种在无线电通信系统中与无线电通信终端进行通信的基站装置包括:处理器，该处理器检测所述无线电通信系统与另一个无线电通信系统之间的干扰，并且当检测到干扰时，确定是否切换用于与无线电通信终端进行通信的无线电信道；以及信道切换单元，该信道切换单元在所述处理器确定切换无线电信道时切换无线电信道，并且在所述处理器确定不切换无线电信道时，不切换无线电信道。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1A和图1B是针对发生网络间干扰的场景的示例的说明性视图；
[0016]图2是针对发生再冲突的场景的示例的说明性视图；
[0017]图3是针对无线电通信系统的构造示例的说明性视图；
[0018]图4是针对基站装置的构造示例的说明性视图；
[0019]图5是针对用于获取附近存在的另一个无线电通信系统的网络标识符的操作的示例的说明性视图；
[0020]图6例示切换终端指定列表的第一示例；
[0021]图7是针对基站装置的操作的示例的说明性流程图；
[0022]图8是针对基站装置的硬件构造的示例的说明性视图；
[0023]图9例示切换终端指定列表的第二示例；
[0024]图1OA和图1OB例示切换终端指定列表的第三示例；
[0025]图11是例示根据实施方式的干扰发生率的曲线图；
[0026]图12是例示根据另一个实施方式的干扰发生率的曲线图；
[0027]图13是例示根据另一个实施方式的干扰发生率的曲线图；以及
[0028]图14是例不与现有技术相比干扰发生率的降低率的曲线图。
【具体实施方式】
[0029]下面参照附图描述优选实施方式。本公开中的基站、无线电通信系统和无线电通信方法不由下面描述的实施方式来限制。
[0030]1、实施方式
[0031]L L无线电通信系统的构造
[0032]图3是针对无线电通信系统I和无线电通信系统100的构造示例的说明性视图。无线电通信系统I包括基站装置10以及无线电通信终端装置20a和20b。在下面的描述和附图中，基站装置和无线电通信终端装置还分别被称作“基站”和“无线电通信终端”。而且，在下面的描述中，无线电通信终端20a和20b还被总称为“无线电通信终端20”。
[0033]基站10耦接在无线电通信终端20a与无线电通信终端20b之间，以便能够经由无线电信道按照分组形式发送和接收各种类型的信号和数据。无线电信道可以是根据诸如ZigBee (商标)、Bluetooth (商标)或体域网(BAN:Body Area Network)的任意通信标准的信道。
[0034]而且，基站10可以对基站10附近存在的无线电信号和来自无线电通信终端20的无线电信号进行扫描。因而，例如，当网络处理相似类型的分组时，基站10可以获取另一个网络的网络标识符。例如，基站10可以接收在无线电通信系统100(该无线电通信系统100是无线电通信系统I附近存在的另一个无线电通信系统)中发送的无线电信号，并且获取无线电通信系统100的网络标识符。
[0035]无线电通信系统100是存在于无线电通信系统I附近并且与无线电通信系统I不同的无线电通信系统，并且包括基站110、无线电通信终端120a和120b。基站110根据与无线电通信系统I中的基站10与无线电通信终端20之间的无线电信道的通信标准相似的通信标准，经由无线电信道连接到无线电通信终端120a和120b。
[0036]当基站10向无线电通信终端20发送用于信道切换的控制分组时，在无线电通信系统I中执行无线电信道的信道切换。无线电通信终端20利用至基站10的方向的无线电信道单独发送向基站10寻址的分组。当无线电通信终端20从基站10接收到用于信道切换的控制分组时，要使用的信道被切换为由控制分组指定的无线电信道。
[0037]1.2.基站10的构造
[0038]图4是针对基站10的构造示例的说明性视图。基站10包括天线AN1、发送和接收电路单元11、数据处理单元12、接收信号强度指示(RSS1:received signal strengthindication)测量单元13和干扰检测单元14。基站10还包括周边网络扫描确定单元15、切换分组传输时刻控制单元16和下一信道选择单元17。该构造中的这些组件中的每一个被连接，以便能够单向或双向地输入和输出信号以及数据。图4中的功能构造视图主要例不与本实施方式中描述的基站10的功能有关的构造。除了例不的组件以外，基站10可以包括其它元件。
[0039]发送和接收电路单元11经由无线电信道与无线电通信终端20执行分组的发送和接收。此外，发送和接收电路单元11对无线电通信系统100 (存在于无线电通信系统I附近的另一个无线电通信系统)的网络标识符进行扫描，并且向无线电通信终端20发送用于信道切换的控制分组。
[0040]图5是针对用于获取无线电通信系统I附近存在的无线电通信系统100的网络标识符的操作的示例的说明性视图。这里，假定无线电通信系统I和无线电通信系统100使用相同的无线电信道并且彼此干扰的场景。在本示例中，假定超帧结构用于无线电通信系统I和无线电通信系统100中的无线电通信，并且超帧包括信标分组和非竞争期间的情况。
[0041]在时间tll，无线电通信系统I的基站10在超帧开始时发送信标分组“B”。此后，无线电通信系统I的基站10与无线电通信终端10彼此进行通信的非竞争期间Tll开始。在非竞争期间Tll内，由于无线电通信终端20按照时分方案发送数据，所以无线电通信终端20可以在没有竞争的情况下发送数据。在无线电通信系统I中，在非竞争期间Tll内的时间tl2和时间tl4发送数据分组“D”，并且在时间tl3和时间tl5发送针对数据分组“D”的确认分组“A”。
[0042]无线电通信系统100中的无线电通信具有类似的结构，并且假定与无线电通信系统I相比，无线电通信系统100中的无线电通信在时间轴上延迟大约一个分组的情况。在图5中，信标分组“B”的传输时间和无线电通信系统100中的非竞争期间分别由标记t21和标记T21表示。此外，在无线电通信系统100中，在时间t22和时间t24发送数据分组“D”，并且在时间t23和时间t25发送确认分组“A”。
[0043]在图5的示例中，由于无线电通信系统I和无线电通信系统100的非竞争期间Tll和T21在时间轴中交叠，所以发生网络间干扰。结果，非正常地发送一些分组。这里，假定基站10未能接收在时间tl4正常发送的数据分组“D”，并且基站110未能接收在时间t22正常发送的数据分组“D”的情况。在这种情况下，基站10和基站110未能在预期分组到达的时刻正常接收分组，并且基站10和基站110处的接收功率比特定阈值高。
[0044]基站10的发送和接收电路单元11在非竞争期间Tll之前的期间T12和非竞争期间Tll之后的期间T13内对包括在接收到的信号中的无线电通信系统100的网络标识符进行扫描。类似地，基站110还在非竞争期间T21之前的期间T22和非竞争期间T21之后的期间T23内扫描网络标识符。
[0045]例如，发送和接收电路单元11可以通过接收在扫描期间T12内在无线电通信系统100中发送的信标分组“B”，来获取无线电通信系统100的网络标识符。而且，例如，基站110可以通过接收在扫描期间T22内在无线电通信系统I中发送的数据分组“D”，来获取无线电通信系统I的网络标识符。类似地，基站10的发送和接收电路单元11可以通过接收在扫描期间T13内在无线电通信系统100中发送的数据分组“D”，来获取无线电通信系统100的网络标识符。可以连续执行扫描，或者可以在非竞争期间Tll内检测到干扰之后立即开始扫描。
[0046]参照图4。发送和接收电路单元11向数据处理单元12输出作为扫描结果而获得的无线电通信系统100的网络标识符。
[0047]基于特定程序，数据处理单元12对由发送和接收电路单元11接收到的分组进行处理。数据处理单元12向干扰检测单元14输出分组的接收结果。数据处理单元12按照分组的形式向发送和接收电路单元11输出基于特定程序进行处理的、用于传输的数据。
[0048]当由无线电通信系统I使用的无线电信道被切换时，下一信道选择单元17向数据处理单元12输出关于切换后使用的无线电信道的指定信息。数据处理单元12根据关于无线电信道的指定信息生成用于信道切换的控制分组。此外，数据处理单元12从发送和接收电路单元11接收已经由发送和接收电路单元11接收到的、无线电通信系统I附近存在的无线电通信系统100的网络标识符。数据处理单元12向周边网络扫描确定单元15输出所接收到的网络标识符。
[0049]RSSI测量单元13测量分组接收时导致的接收功率的强度。即，RSSI测量单元13利用从发送和接收电路单元11输入的分组来测量RSSI。RSSI测量单元13向干扰检测单元14输出所测得的接收功率强度。此外，RSSI测量单元13利用RSSI的值来检测外围干扰无线电波。
[0050]基于数据处理单元12和RSSI测量单元13的输出结果，干扰检测单元14确定是否存在干扰无线电波。如上所述，当发生干扰时，基站10在预期分组到达的时刻未正常接收分组，并且接收功率比特定阈值高。因此，例如，当在预期从数据处理单元12输出分组的时刻没有输出分组并且在该时刻从RSSI测量单元13输出的结果超过特定阈值时，干扰检测单元14可以确定存在干扰无线电波。干扰检测单元14向切换分组传输时刻控制单元16输出确定结果。
[0051]基于无线电通信系统I的网络标识符和从数据处理单元12输出的无线电通信系统100的网络标识符，周边网络扫描确定单元15确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。周边网络扫描确定单元15向切换分组传输时刻控制单元16输出确定结果。
[0052]基于无线电通信系统I和无线电通信系统100的网络标识符，周边网络扫描确定单元15可以根据由特定程序设定的计算来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0053]例如，当网络标识符被指定为整数时，周边网络扫描确定单元15可以根据以下条件(I)至条件(4)来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0054]条件(I):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值是正的奇数时，不切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0055]条件(2):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值是正的偶数时，切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0056]条件(3):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值是负的偶数时，不切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0057]条件(4):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值是负的奇数时，切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0058]当还根据条件(I)至条件(4)针对无线电通信系统100执行确定时，获得与针对无线电通信系统I的确定结果相反的结果。因此，当针对彼此干扰的无线电通信系统I和无线电通信系统100中的每一个执行关于是否切换无线电信道的确定时，确定多个无线电通信系统中的一个切换无线电信道。因而，可以避免同时针对无线电通信系统I和无线电通信系统100选择同一无线电信道，并且可以避免引起无线电信道的再冲突。
[0059]在另一个实施方式中，基于网络标识符的确定结果可以被预先确定为切换终端指定列表并且被存储在存储电路中，并且可以根据切换终端指定列表，来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0060]图6例示切换终端指定列表的第一示例。图6中的切换终端指定列表是当无线电通信系统I的网络标识符表示“4”时，提供与根据上述条件(I)至条件(4)的结果相同的确定结果的列表。
[0061]符号“O”表示无线电通信系统I切换无线电信道。符号“X”表示无线电通信系统I不切换无线电信道，即，无线电通信系统100切换无线电信道。相似的情况应用于图9、图1OA和图1OB所示的其它切换终端指定列表。
[0062]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“I”时，无线电通信系统I的网络标识符的值(“4”)减去无线电通信系统100的网络标识符的值(“I”)是“3”，其是正的奇数，满足条件(I)。因而，由于无线电通信系统I不切换无线电信道，所以确定结果对应于“ X ”。
[0063]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“5”时，无线电通信系统I的网络标识符的值(“4”)减去无线电通信系统100的网络标识符的值(“5”)是“-1”，其是负的奇数，满足条件(4)。因而，由于无线电通信系统I切换无线电信道，所以确定结果对应于“O”。
[0064]参照图4。切换分组传输时刻控制单元16确定无线电信道的切换时机。当按照干扰检测单元14输出的结果确定未发生干扰时，不切换无线电信道。当按照从周边网络扫描确定单元15输出的结果确定无线电通信系统I不切换信道时，不切换无线电信道。
[0065]当干扰检测单元14确定发生干扰时并且当周边网络扫描确定单元15确定无线电通信系统I切换信道时，切换分组传输时刻控制单元16确定无线电信道的切换时机。例如，切换分组传输时刻控制单元16可以在基于特定程序确定的时刻，确定切换无线电信道的时刻。切换分组传输时刻控制单元16可以从多个另选项中随机选择无线电信道的切换时机。
[0066]即使在干扰检测单元14确定发生干扰时，也可能导致发送和接收电路单元11未能检测进行干扰的无线电通信系统100的网络标识符的情况。当出现这种情况时，切换分组传输时刻控制单元16确定切换无线电信道的时机。
[0067]当由切换分组传输时刻控制单元16确定切换时机时，下一信道选择单元17确定当前无线电信道要切换成的下一信道。下一信道选择单元17可以按照由特定程序确定的顺序来确定下一信道。
[0068]在已经到达切换时机的时机，下一信道选择单元17可以根据由RSSI测量单元13测量的、无线电信道的接收功率强度来确定下一信道。另外，当在已经到达切换时机的时机减小与当前使用的无线电信道的干扰时，下一信道选择单元17可以停止信道切换。当确定切换了无线电信道时，下一信道选择单元17向数据处理单元12输出关于切换后使用的无线电信道的指定信息。
[0069]1.3.基站10的操作
[0070]下面描述基站10的操作。图7是针对基站10的操作的示例的说明性流程图。下面描述的一系列操作可以被解释为包括多个处理的方法。在这种情况下，“操作”可以被解释为“步骤”。
[0071]在操作AA中，发送和接收电路单元11和数据处理单元12接收分组。基于在RSSI测量单元13中获得的接收功率强度，干扰检测单元14确定在接收到分组时是否存在干扰无线电波。参照针对干扰检测单元14预设的阈值Tl来确定是否存在分组冲突。
[0072]当在没有接收到分组的同时接收功率强度的值超过阈值Tl时，干扰检测单元14确定存在干扰无线电波(操作AA中为是)，操作进行到操作AB。当接收到分组时或当接收功率强度的值不超过阈值Tl时，干扰检测单元14确定不存在干扰无线电波(操作AA中为否)，操作进行到操作AH。
[0073]在操作AH中，切换分组传输时刻控制单元16重置计时器的值。当干扰检测单元14检测到干扰但是没有检测到造成干扰的无线电通信系统100的网络标识符时，计时器用于测量切换无线电信道之前的延时。计时器的值可以是预设的固定值，或者是从预设范围随机选择的值。此后，操作返回到操作AA。
[0074]在操作AB中，基于来自数据处理单元12的信息，周边网络扫描确定单元15确定是否已经识别出无线电通信系统I附近存在的无线电通信系统100(该无线电通信系统100与无线电通信系统I干扰)的网络标识符。当识别出无线电通信系统100的网络标识符时(操作AB中为是)，操作进行到操作AC。当没有识别出无线电通信系统100的网络标识符时(操作AB是为否),操作进行到操作Al。
[0075]在操作AC中，根据无线电通信系统I的网络标识符和无线电通信系统100的网络标识符的组合，周边网络扫描确定单元15确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。当不切换由无线电通信系统I使用的无线电信道时(操作AC中为否)，操作返回到操作AA。当切换由无线电通信系统I使用的无线电信道时(操作AC中为是)，操作进行到操作AD0
[0076]在操作AD中，切换分组传输时刻控制单元16确定无线电信道的切换时机。在操作AE中，下一信道选择单元17确定是否已经到达切换时机。当尚未到达切换时机时(操作AE中为否)，操作返回到操作AE。当已经到达切换时机时(操作AE中为是)，操作进行到操作AF。可以在操作AC中确定了无线电信道的切换之后，立即切换无线电信道。在这种情况下，可以省略操作AD和操作AE。
[0077]在操作AF中，切换用于无线电通信系统I的无线电信道。更具体地，下一信道选择单元17选择切换后使用的新的无线电信道，并且向数据处理单元12输出所选择的无线电信道的指定信息。数据处理单元12以及发送和接收电路电源11向属于无线电通信系统I的无线电通信终端20发送用于信道切换的控制分组。此后，发送和接收电路单元11切换基站10的无线电信道。此时，RSSI测量单元13可以对周边空余信道进行扫描，下一信道选择单元17可以将空余信道选择为切换后使用的无线电信道，并且发送和接收电路单元11可以将用于无线电通信系统I的无线电信道改变为空余信道。
[0078]在操作AG中，切换分组传输时刻控制单元16重置计时器。此后，操作返回到操作AA。
[0079]在操作Al中，切换分组传输时刻控制单元16将计时器的值递减I。在操作AJ中，切换分组传输时刻控制单元16确定计时器的值是否已经变为“O”。当计时器的值不是“O”时(操作AJ中为否)，操作返回到操作AA。当计时器的值是“O”时(操作AJ中为是)，操作进行到操作AF。结果，切换用于无线电通信系统I的无线电信道。
[0080]1.4.基站10的硬件构造
[0081]下面描述基站10的硬件构造。图8是针对基站10的硬件构造的示例的说明性示图。基站10包括射频(RF)电路40、调制电路41、解调电路42、介质访问控制(MAC)处理电路43、处理器44、存储器45、只读存储器(ROM) 46和硬盘(HD) 47。图8所示的硬件构造仅是用于解释实施方式的示例。本文描述的基站10可以采用其它硬件构造，只要该硬件构造实现下面描述的操作即可。
[0082]RF电路40、调制电路41、解调电路42、MAC处理电路43、处理器44、存储器45、R0M46和HD47被连接，使得可以输入和输出各种类型的信号和数据。RF电路40设置有天线ANl。解调电路42包括信号干扰比(SIR)和RSSI测量电路48。
[0083]例如，处理器44是中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP)，并且执行基站10的总体控制。例如，存储器45包括诸如闪存的非易失性存储装置或诸如同步动态RAM(SDRAM)的随机存取存储器(RAM)。例如，存储器45存储由处理器44确定的无线电信道切换时机等。例如，R0M46存储用于确定无线电信道的切换顺序的计算表达式。此外，R0M46存储用于基于无线电通信系统I的网络标识符和无线电通信系统100的网络标识符的组合来确定无线电通信系统I是否切换无线电信道的算法。例如，HD47预先存储用于检测干扰无线电波的RSSI阈值等。
[0084]通过RF电路40、调制电路41和解调电路42的协作来实现图4所示的发送和接收电路单元11的上述操作。通过MAC处理电路43和处理器44的协作来实现数据处理单元12的上述操作。通过SIR和RSSI测量电路48来实现RSSI测量单元13的上述操作。通过处理器44来实现干扰检测单元14、周边网络扫描确定单元15、切换分组传输时刻控制单元16和下一信道选择单元17的上述操作。
[0085]1.5.优点
[0086]根据本实施方式，当无线电通信系统I与无线电通信系统100彼此干扰时，无线电通信系统I和无线电通信系统100中的一个切换无线电信道，而另一个不切换无线电信道。结果，可以大大降低由于切换信道引起再冲突的可能性。
[0087]另外，由于彼此干扰的无线电通信系统I和无线电通信系统100中的一个切换无线电信道，所以可以抑制无线电通信系统I与无线电通信系统100之间的信道冲突，而无论切换无线电信道之前的延时长度如何。因而，可以通过将切换无线电信道之前的延时设置为较短，来提高吞吐量。
[0088]1.6.变型
[0089]作为用于检测干扰无线电波的技术，上述实施方式例示了接收功率强度超过阈值Tl并且未接收到分组。在另一个实施方式中，当RF电路40正常接收到分组的开头部分，但未能接收剩余部分时，可以确定存在干扰无线电波。分组的开头部分可以是例如报头检查序列(HCS)或前导码，并且分组的剩余部分可以是例如有效载荷或帧间间隔(IFG)。
[0090]1.7.应用
[0091]根据本实施方式的无线电通信系统I期望应用于不出现过大通信量的网络。这是因为无线电通信系统I涉及用于扫描周边网络的剩余期间。另外，无线电通信系统I期望地是一种受分组延迟影响较大的网络。这是因为无线电通信系统I可以抑制由于干扰的发生造成的分组传输延迟。此外，无线电通信系统I期望地是一种容易与相似类型的网络发生干扰的系统。例如，当无线电通信系统I本身移动并且无线电信道的总数量比网络的总数量少时，期望地，使用无线电通信系统I。这是因为无线电通信系统I可以抑制在相似类型的网络之间发生的干扰。
[0092]从这些观点看，根据本实施方式的无线电通信系统I优选地应用于例如BAN。在BAN中，与无线电通信终端20对应的传感器被附接到人体。在许多情况下，按照低频率(诸如大约每秒一次)发送和接收由传感器感测到的信息，同时分组的长度是大约I毫秒，并且由传感器感测到的信息中的通信量较小。在BAN中，由于通知生命或身体处于紧急的危险中，所以可能出现受延迟影响较大的分组。
[0093]使用BAN的多个场景中的一个涉及医院内定期医学检查等的需要。在这种情况下，虽然针对各个病人构建BAN，但是与病人数量相比，许多情况下无线电信道的数量较小。而且，由于病人在医院中自由移动，所以网络也相应地移动。
[0094]下面描述用于基于无线电通信系统I和无线电通信系统100的网络标识符的组合来确定是否切换用于无线电通信系统I的无线电信道的另一个确定方法的示例。
[0095]当网络标识符的值被指定为整数时，周边网络扫描确定单元15可以根据以下条件(11)和条件(12 )来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0096]条件(11):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值为正时，不切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。[0097]条件(12):当无线电通信系统I的网络标识符的值减去无线电通信系统100的网络标识符的值为负时，切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0098]在另一个实施方式中，提供与根据上述条件(11)和条件(12)的结果相同的确定结果的切换终端指定列表可以预先存储在存储电路中，并且可以根据切换终端指定列表来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。图9例示切换终端指定列表的第二示例。当无线电通信系统I的网络标识符表示“4”时，图6所示的切换终端指定列表提供与根据上述条件(11)和条件(12)的结果相同的确定结果。
[0099]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“I”时，无线电通信系统I的网络标识符的值(“4”)减去无线电通信系统100的网络标识符的值(“I”)是“3”，其是正值，满足条件(11)。因而，由于无线电通信系统I不切换无线电信道，所以确定结果对应于“ X ”。
[0100]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“5”时，无线电通信系统I的网络标识符的值(“4”)减去无线电通信系统100的网络标识符的值(“5”)是“-1”，其是负值，满足条件(12)。因而，由于无线电通信系统I切换无线电信道，所以确定结果对应于“O”。
[0101]根据本实施方式，可以利用比根据第一个描述的实施方式的确定条件(I)至条件
(4)更简单的条件表达式，来确定是否切换用于无线电通信系统I的无线电信道。因而，可以减小切换无线电信道时基站10的处理负荷。
[0102]下面，描述基于无线电通信系统I和无线电通信系统100的网络标识符的组合，来确定是否切换用于无线电通信系统I的无线电信道的确定方法的另一个示例。
[0103]首先，无线电通信系统被预先分为切换无线电信道的次数较多的一组无线电通信系统和切换无线电信道的次数较少的一组无线电通信系统。下文中，切换无线电信道的次数较多的该组无线电通信系统被称作“容易组(easy group)”，而切换无线电信道的次数较少的该组无线电通信系统被称作“艰难组(hard group)”。
[0104]当网络标识符的值被指定为整数时，周边网络扫描确定单元15可以根据以下条件(21)至条件(23)来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0105]条件(21):当无线电通信系统I属于“容易组”，而无线电通信系统I附近存在的无线电通信系统100属于“艰难组”时，切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0106]条件(22):当无线电通信系统I属于“艰难组”，而无线电通信系统100属于“容易组”时，不切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0107]条件(23):当无线电通信系统I和无线电通信系统100这两者属于“艰难组”或者无线电通信系统I和无线电通信系统100这两者属于“容易组”时，周边网络扫描确定单元15通过例如第一个描述的实施方式或第二个描述的实施方式中描述的技术来执行确定。
[0108]在另一个实施方式中，提供与根据上述条件(21)至条件(23)的结果相同的确定结果的切换终端指定列表可以被预先存储在存储电路中，并且可以根据切换终端指定列表来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0109]图1OA和图1OB例示切换终端指定列表的第三示例。在本实施方式中，具有表示“ I”至“4”的网络标识符的无线电通信系统属于“艰难组”，并且具有表示“5”至“8”的网络标识符的无线电通信系统属于“容易组”。当无线电通信系统I和无线电通信系统100属于同一组时，通过第一个描述的实施方式中描述的方法来执行确定。
[0110]当无线电通信系统I的网络标识符表示“4”时，图1OA中的切换终端指定列表提供与根据上述条件(22)和条件(23)的结果相同的确定结果。当无线电通信系统I的网络标识符表示“4”时，无线电通信系统I属于“艰难组”。当无线电通信系统100的网络标识符表示“5”时，无线电通信系统100属于“容易组”。因此，满足条件(22)。因而，由于无线电通信系统I不切换无线电信道，所以确定结果对应于“ X ”。
[0111]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“I”时，无线电通信系统100和无线电通信系统I这两者属于“艰难组”。因而，根据第一个描述的实施方式的条件(I)至条件(4)来执行确定。在这种情况下，由于满足条件(I)并且无线电通信系统I不切换无线电信道，所以确定结果对应于“ X ”。
[0112]当无线电通信系统I的网络标识符表示“5”时，图1OB中的切换终端指定列表提供与根据上述条件(21)和条件(23)的结果相同的确定结果。当无线电通信系统I的网络标识符表示“5”时，无线电通信系统I属于“容易组”。当无线电通信系统100的网络标识符表示“2”时，无线电通信系统100属于“艰难组”。因此，满足条件(21)。因而，由于无线电通信系统I切换无线电信道，所以确定结果对应于“O”。
[0113]例如，当无线电通信系统100的网络标识符表示“7”时，无线电通信系统100和无线电通信系统I这两者属于“容易组”。因而，根据第一个描述的实施方式的条件(I)至条件(4)来执行确定。在这种情况下，由于满足条件(3)并且无线电通信系统I不切换无线电信道，所以确定结果对应于“ X ”。
[0114]根据本实施方式，无线电通信系统可以被预先分为在干扰的情况下容易切换无线电信道的一组无线电通信系统和在干扰的情况下不容易切换无线电信道的一组无线电通信系统。与容易切换无线电信道的该组无线电通信系统相比，不容易切换无线电信道的该组无线电通信系统组不太可能受到切换之后的信道再冲突。因而，根据本实施方式，可以减少信道切换之后在特定无线电通信系统中发生的信道再冲突。
[0115]下面，描述基于无线电通信系统I和无线电通信系统100的网络标识符的组合来确定是否切换用于无线电通信系统I的无线电信道的另一个确定方法的示例。
[0116]在本实施方式中，还利用包括在从无线电通信系统I和无线电通信系统100中的每一个接收到的分组的报头信息中的信息，来确定无线电通信系统I是否切换无线电信道。
[0117]例如，分组的报头信息包括关于数据的优先级的信息。例如，当在无线电通信系统I中发送或接收的数据的优先级的等级较低时，周边网络扫描确定单元15确定无线电通信系统I属于“容易组”。当在无线电通信系统I中发送或接收的数据的优先级的等级较高时，确定无线电通信系统I属于“艰难组”。
[0118]与第三个描述的实施方式相似，周边网络扫描确定单元15根据上述条件(21)和条件(22)来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。当包括在分组的报头信息中的优先级随着时间过去而被改变时，无线电通信系统I所属于的组可以在“容易组”与“艰难组”之间切换。
[0119]当不可能执行基于包括在分组的报头信息中的信息的确定时，周边网络扫描确定单元15基于无线电通信系统I和无线电通信系统100的网络标识符的组合来执行确定。例如，周边网络扫描确定单元15通过第一个描述的实施方式或第二个描述的实施方式中描述的技术来执行确定。[0120]在另一个实施方式中，第一个描述的实施方式中使用的切换终端指定列表(图6)或第二个描述的实施方式中使用的切换终端指定列表可以被预先存储在存储电路中。当不可能执行基于包括在分组的报头信息中的信息的确定时，周边网络扫描确定单元15可以根据切换终端指定列表来确定是否切换由无线电通信系统I使用的无线电信道。
[0121]根据本实施方式，可以通过随时间过去改变分组的报头信息，来获得不容易发生切换后的信道冲突的无线电通信系统。
[0122]2、仿真结果
[0123]下面描述上述各个实施方式中的优点的仿真结果。图11是例示根据第一个描述的实施方式的干扰发生率的曲线图。水平轴表示通过无线电通信系统在一个超帧期间内移动的距离除以网络(NW)占有半径而获得的值。NW占有半径是无线电通信系统彼此干扰的最大距离。
[0124]标记501、502和503分别表不根据现有技术1、现有技术2和第一个描述的实施方式的干扰发生率。在第一个描述的实施方式中，在经过了切换无线电信道时随机选择的延时之后，执行信道切换。如图11所示，根据第一个描述的实施方式，与现有技术2相比，最多使干扰发生率降低大约35%。
[0125]图12是例示根据第二个描述的实施方式的干扰发生率的曲线图。标记601和602分别表不根据现有技术I和现有技术2的干扰发生率。标记603和605表不根据第二个描述的实施方式的干扰发生率。同样地，在第二个描述的实施方式中，在经过了切换无线电信道时随机选择的延时之后，执行信道切换。
[0126]标记603表示平均干扰发生率并且表示与第一个描述的实施方式的干扰发生率503几乎相似的结果。标记604表示与网络标识符的全体范围中的从底部排序的10%范围中的网络标识符对应的无线电通信系统受到的干扰的发生率。标记605表示与网络标识符的全体范围中的从顶部排序的10%范围中的网络标识符对应的无线电通信系统受到的干扰的发生率。干扰发生率604与干扰发生率605之间存在较大差异，并且干扰发生率604部分地比根据现有技术2的干扰发生率602闻。此外，与平均干扰发生率603相比,干扰发生率605降低了。
[0127]图13是例示根据第三个描述的实施方式的干扰发生率的曲线图。针对根据第四个描述的实施方式的干扰发生率获得相似的结果。标记701和702分别表示根据现有技术I和现有技术2的干扰发生率。标记703和705表不根据第三个描述的实施方式的干扰发生率。同样地，在第三个描述的实施方式中，在经过了切换无线电信道时随机选择的延时之后，执行信道切换。
[0128]标记703表示平均干扰发生率并且表示与第一个描述的实施方式的干扰发生率503几乎相似的结果。在本实施方式中，所有无线电通信系统中的90%属于“容易组”而剩余的10%属于“艰难组”。标记704和705分别表示属于“容易组”和“艰难组”的无线电通信系统受到的干扰的发生率。与平均干扰发生率703相比,干扰发生率705降低了，并且与根据现有技术2的干扰发生率702相比，最多使干扰发生率705降低大约50%。
[0129]图14是例不与现有技术I相比干扰发生率的降低率的曲线图。标记801表不与现有技术I相比根据现有技术2的干扰发生率的降低率。标记802表示与现有技术I相比根据第一个描述的实施方式的干扰发生率的降低率。[0130]水平轴表示根据现有技术I的干扰发生率。用于仿真的参数的范围基于以下表达式。
[0131](I)(执行计算的区域的面积)/ (NW占有面积X无线电系统的数量)=0.45至
3.7,
[0132](2)(可用无线电信道的总数量)=2至15，并且
[0133](3)(无线电通信系统在一个超帧期间内移动的距离)/ (NW占有半径)=0.2，
[0134]其中，NW占有面积=Ji XNW占有半径XNW占有半径。
[0135]图14表示与现有技术I和现有技术2相比，根据第一个描述的实施方式降低了干扰发生率。此外，表示与现有技术2相比，很有可能还使较低的干扰发生率降低。
【权利要求】
1.一种在无线电通信系统中与无线电通信终端进行通信的基站装置，该基站装置包括: 处理器，该处理器检测所述无线电通信系统与另一个无线电通信系统之间的干扰，并且当检测到干扰时，确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的无线电信道；以及 信道切换单元，该信道切换单元在所述处理器确定切换所述无线电信道时，切换所述无线电信道，并且在所述处理器确定不切换所述无线电信道时，不切换所述无线电信道。
2.根据权利要求1所述的基站装置，该基站装置还包括: 标识符接收单元，该标识符接收单元接收从所述另一个无线电通信系统发送来的所述另一个无线电通信系统的标识符，其中， 所述处理器基于所述无线电通信系统的标识符与所述另一个无线电通信系统的标识符的组合，来确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的所述无线电信道。
3.根据权利要求2所述的基站装置，其中， 除了标识符的组合，所述处理器还基于在所述无线电通信系统和所述另一个无线电通信系统中发送的分组的报头信息，来确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的所述无线电信道。
4.根据权利要求2所述的基站装置，其中， 当检测到干扰并且所述标识符接收单元没有接收到所述另一个无线电通信系统的标识符时，所述处理器确定用于与所述无线电通信终端进行通信的所述无线电信道的切换时机。`
5.根据权利要求2所述的基站装置，其中， 所述标识符接收单元在所述无线电通信终端按照时分方案发送数据的非竞争期间之外的期间中接收所述另一个无线电通信系统的标识符。
6.根据权利要求2所述的基站装置，其中， 所述无线电通信系统和所述另一个无线电通信系统的标识符均被指定为整数，并且 所述处理器基于所述无线电通信系统的标识符与所述另一个无线电通信系统的标识符之间的差，来确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的所述无线电信道。
7.一种无线电通信系统，该无线电通信系统包括: 基站装置；以及 无线电通信终端， 所述基站装置包括: 第一处理器，该第一处理器检测所述无线电通信系统与另一个无线电通信系统之间的干扰， 第二处理器，当所述第一处理器检测到干扰时，该第二处理器确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的无线电信道，以及 信道切换单元，该信道切换单元在所述第二处理器确定切换所述无线电信道时，切换所述无线电信道，并且在所述第二处理器确定不切换所述无线电信道时，不切换所述无线电信道。
8.—种由在无线电通信系统中与无线电通信终端进行通信的基站装置执行的通信方法，该通信方法包括以下步骤: 检测所述无线电通信系统与另一个无线电通信系统之间的干扰， 当检测到所述无线电通信系统与所述另一个无线电通信系统之间的干扰时，确定是否切换用于与所述无线电通信终端进行通信的无线电信道，以及 在确定切换所述无线电信道时，切换所述无线电信道，并且在确定不切换所述无线电信道时，不切换所述无线`电信道。
【文档编号】H04W72/04GK103687021SQ201310218322
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】菊月达也 申请人:富士通株式会社